Uusien energiaajoneuvojen kehitys on täydessä vauhdissa, ja myös energian täydentäminen on noussut yhdeksi alan kysymyksistä, joihin on kiinnitetty täysi huomiota. Vaikka kaikki kiistelevät ylilatauksen ja akun vaihdon eduista, onko olemassa "suunnitelma C" uusien energiaajoneuvojen lataamiseen?
Ehkä älypuhelimien langattoman latauksen vaikutuksesta autojen langattomasta latauksesta on tullut myös yksi teknologioista, jotka insinöörit ovat voittaneet. Tiedotusvälineiden mukaan ei kauan sitten auton langaton lataustekniikka sai läpimurtotutkimuksen. Tutkimus- ja kehitystiimi väitti, että langaton latausalusta voi siirtää tehoa autoon 100 kW:n lähtöteholla, mikä voi lisätä akun lataustilaa 50 % 20 minuutissa.
Auton langaton lataustekniikka ei tietenkään ole uusi tekniikka. Uusien energiaajoneuvojen nousun myötä useat tahot ovat jo pitkään tutkineet langatonta latausta, mukaan lukien BBA, Volvo ja useat kotimaiset autoyhtiöt.
Kaiken kaikkiaan autojen langaton lataustekniikka on vielä alkuvaiheessa, ja monet paikallishallinnot käyttävät tilaisuutta hyväkseen tutkiakseen suurempia mahdollisuuksia tulevaisuuden kuljetuksiin. Kustannusten, tehon ja infrastruktuurin kaltaisten tekijöiden vuoksi auton langatonta lataustekniikkaa on kuitenkin kaupallistettu suuressa mittakaavassa. On monia vaikeuksia, jotka on vielä voitettava. Uutta tarinaa autojen langattomasta latauksesta ei ole vielä helppo kertoa.
Kuten kaikki tiedämme, langaton lataus ei ole mitään uutta matkapuhelinteollisuudessa. Autojen langaton lataus ei ole yhtä suosittua kuin matkapuhelimien lataaminen, mutta se on jo houkutellut monet yritykset himoitsemaan tätä tekniikkaa.
Kaiken kaikkiaan on olemassa neljä yleistä langatonta lataustapaa: sähkömagneettinen induktio, magneettikenttäresonanssi, sähkökentän kytkentä ja radioaallot. Niistä matkapuhelimet ja sähköajoneuvot käyttävät pääasiassa sähkömagneettista induktiota ja magneettikenttäresonanssia.
Niiden joukossa sähkömagneettinen induktio langaton lataus käyttää sähkömagneettisen induktion periaatetta sähkömagnetismista ja magnetismista sähkön tuottamiseen. Sillä on korkea latausteho, mutta tehokas latausetäisyys on lyhyt ja latauspaikan vaatimukset ovat myös tiukat. Suhteellisesti sanottuna magneettiresonanssilla langattomalla latauksella on pienemmät sijaintivaatimukset ja pidempi latausetäisyys, joka voi kestää useista sentteistä useisiin metreihin, mutta latausteho on hieman edellistä alhaisempi.
Siksi autoyhtiöt suosivat langattoman latausteknologian alkuvaiheessa sähkömagneettisen induktion langatonta lataustekniikkaa. Edustavia yrityksiä ovat BMW, Daimler ja muut ajoneuvoyhtiöt. Siitä lähtien magneettiresonanssin langatonta lataustekniikkaa on vähitellen edistetty järjestelmätoimittajan, kuten Qualcommin ja WiTricityn, edustamana.
BMW ja Daimler (nykyisin Mercedes-Benz) ilmoittivat jo heinäkuussa 2014 yhteistyösopimuksesta kehittääkseen yhdessä langatonta lataustekniikkaa sähköajoneuvoihin. Vuonna 2018 BMW aloitti langattoman latausjärjestelmän tuotannon ja teki siitä valinnaisen laitteen 5-sarjan ladattavaan hybridimalliin. Sen nimellislatausteho on 3,2 kW, energian muuntotehokkuus saavuttaa 85 % ja se voidaan ladata täyteen 3,5 tunnissa.
Vuonna 2021 Volvo käyttää puhtaasti sähköistä XC40-taksia langattoman latauskokeilujen aloittamiseen Ruotsissa. Volvo on erityisesti asettanut useita testialueita Göteborgin kaupunkeihin, Ruotsiin. Latausajoneuvojen tarvitsee vain pysäköidä tielle upotettuihin langattomiin latauslaitteisiin, jotta lataustoiminto käynnistyy automaattisesti. Volvo kertoi, että sen langattoman lataustehon voi olla 40 kW ja se voi matkustaa 100 kilometriä 30 minuutissa.
Autojen langattoman latauksen alalla kotimaani on aina ollut alan eturintamassa. Vuonna 2015 China Southern Power Grid Guangxi Electric Power Research Institute rakensi ensimmäisen kotimaisen sähköajoneuvojen langattoman latauksen testikaistan. Vuonna 2018 SAIC Roewe toi markkinoille ensimmäisen puhtaasti sähköisen mallin langattomalla latauksella. FAW Hongqi lanseerasi Hongqi E-HS9:n, joka tukee langatonta lataustekniikkaa vuonna 2020. Maaliskuussa 2023 SAIC Zhiji julkisti virallisesti ensimmäisen 11 kW:n suuritehoisen ajoneuvon älykkään langattoman latausratkaisun.
Ja Tesla on myös yksi tutkijoista langattoman latauksen alalla. Kesäkuussa 2023 Tesla käytti 76 miljoonaa dollaria ostaakseen Wiferionin ja nimesi sen uudelleen Tesla Engineering Germany GmbH:ksi aikoen hyödyntää langatonta latausta alhaisella hinnalla. Aiemmin Teslan toimitusjohtaja Musk suhtautui kielteisesti langattomaan lataukseen ja kritisoi langatonta latausta "vähän energiaa ja tehotonta". Nyt hän kutsuu sitä lupaavaksi tulevaisuudeksi.
Tietenkin monet autoyritykset, kuten Toyota, Honda, Nissan ja General Motors, kehittävät myös langatonta lataustekniikkaa.
Vaikka monet osapuolet ovat tehneet pitkän tähtäimen tutkimuksia langattoman latauksen alalla, autojen langaton lataustekniikka on vielä kaukana todellisuutta. Sen kehitystä rajoittava keskeinen tekijä on valta. Otetaan esimerkkinä Hongqi E-HS9. Sen varustetun langattoman lataustekniikan maksimilähtöteho on 10 kW, mikä on vain hieman korkeampi kuin hitaan latauspakan 7 kW teho. Jotkut mallit voivat saavuttaa vain 3,2 kW:n lataustehon. Toisin sanoen tällaisella lataustehokkuudella ei ole lainkaan mukavuutta.
Tietysti, jos langattoman latauksen tehoa parannetaan, se voi olla toinen tarina. Esimerkiksi, kuten artikkelin alussa todettiin, tutkimus- ja kehitystiimi on saavuttanut 100 kW:n lähtötehon, mikä tarkoittaa, että jos tällainen lähtöteho voidaan saavuttaa, ajoneuvo voidaan teoreettisesti ladata täyteen noin tunnissa. Vaikka sitä on edelleen vaikea verrata superlataukseen, se on silti uusi valinta energian täydentämiseen.
Käyttöskenaarioiden näkökulmasta autojen langattoman lataustekniikan suurin etu on manuaalisten vaiheiden vähentäminen. Verrattuna langalliseen lataukseen auton omistajien on suoritettava useita toimintoja, kuten pysäköinti, autosta nouseminen, aseen poimiminen, pistorasiaan kytkeminen ja lataaminen jne. Kolmannen osapuolen latauspaloja vastaan heidän on täytettävä erilaisia tietoja. , joka on suhteellisen työläs prosessi.
Langattoman latauksen skenaario on hyvin yksinkertainen. Kun kuljettaja pysäköi ajoneuvon, laite tunnistaa sen automaattisesti ja lataa sen sitten langattomasti. Kun ajoneuvo on ladattu täyteen, ajoneuvo lähtee suoraan liikkeelle, eikä omistajan tarvitse tehdä enempää toimintoja. Käyttökokemuksen näkökulmasta se antaa ihmisille myös ylellisyyden tunteen sähköautojen käytössä.
Miksi auton langaton lataus herättää niin paljon huomiota yrityksiltä ja toimittajilta? Kehityksen näkökulmasta kuljettajattoman aikakauden saapuminen voi olla myös aika suurelle langattoman lataustekniikan kehitykselle. Jotta autot olisivat todella kuljettamattomia, ne tarvitsevat langattoman latauksen päästäkseen eroon latauskaapeleiden kahleista.
Siksi monet lataustoimittajat ovat erittäin optimistisia langattoman lataustekniikan kehitysnäkymien suhteen. Saksalainen jättiläinen Siemens ennustaa, että sähköajoneuvojen langattomat latausmarkkinat Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa nousevat 2 miljardiin dollariin vuoteen 2028 mennessä. Tätä tarkoitusta varten Siemens sijoitti jo kesäkuussa 2022 25 miljoonaa dollaria saadakseen vähemmistöosuuden langattoman latauksen toimittajasta WiTricitystä. edistää teknologista tutkimusta ja langattomien latausjärjestelmien kehitystä.
Siemens uskoo, että sähköajoneuvojen langaton lataus tulee yleistymään tulevaisuudessa. Langaton lataus on latausta helpottavan toiminnan lisäksi myös yksi välttämättömistä edellytyksistä autonomisen ajon toteuttamiselle. Jos todella haluamme tuoda itse ajavia autoja markkinoille suuressa mittakaavassa, langaton lataustekniikka on välttämätön. Tämä on tärkeä askel autonomisen ajamisen maailmaan.
Tietenkin näkymät ovat suuret, mutta todellisuus on ruma. Tällä hetkellä sähköajoneuvojen energiantäydennystavat ovat yhä monipuolisempia ja langattoman latauksen mahdollisuus on erittäin odotettu. Nykyisestä näkökulmasta autojen langaton lataustekniikka on kuitenkin vielä testausvaiheessa ja kohtaa monia ongelmia, kuten korkeat kustannukset, hidas lataus, epäjohdonmukaiset standardit ja hidas kaupallistamiskehitys.
Lataustehokkuuden ongelma on yksi esteistä. Keskustelimme esimerkiksi tehokkuudesta edellä mainitussa Hongqi E-HS9:ssä. Langattoman latauksen heikkoa tehokkuutta on kritisoitu. Tällä hetkellä sähköajoneuvojen langattoman latauksen tehokkuus on alhaisempi kuin langallisella latauksella langattoman tiedonsiirron aikana tapahtuvan energiahäviön vuoksi.
Kustannusten näkökulmasta auton langatonta latausta on vähennettävä edelleen. Langattomalla latauksella on korkeat vaatimukset infrastruktuurille. Latauskomponentit asetetaan yleensä maahan, mikä edellyttää maan muuntamista ja muita ongelmia. Rakennuskustannukset ovat väistämättä korkeammat kuin tavallisten latauspaalujen kustannukset. Lisäksi langattoman lataustekniikan edistämisen alkuvaiheessa teollisuusketju on epäkypsä, ja siihen liittyvien osien kustannukset ovat korkeat, jopa moninkertaiset kotitalouksien vaihtovirtalatauspaalut samalla teholla.
Esimerkiksi brittiläinen linja-autooperaattori FirstBus on harkinnut langattoman lataustekniikan käyttöä edistääkseen kalustonsa sähköistämistä. Tarkastuksen jälkeen kuitenkin havaittiin, että jokainen maalatauspaneelien toimittaja tarjosi 70 000 puntaa. Lisäksi langattomien latausteiden rakennuskustannukset ovat myös korkeat. Esimerkiksi 1,6 kilometrin langattoman lataustien rakentaminen Ruotsissa maksaa noin 12,5 miljoonaa dollaria.
Tietysti myös turvallisuusongelmat voivat olla yksi langatonta lataustekniikkaa rajoittavista ongelmista. Ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksensa kannalta langaton lataus ei ole iso juttu. Teollisuus- ja tietotekniikkaministeriön julkaisemassa "Langattoman latauslaitteen (voimansiirron) radiohallinnan väliaikaisissa määräyksissä (kommenttiluonnos)" todetaan, että taajuudet 19-21kHz ja 79-90kHz ovat yksinomaan langattomille latausautoille. Asiaankuuluvat tutkimukset osoittavat, että vain silloin, kun latausteho ylittää 20 kW ja ihmiskeho on läheisessä kosketuksessa latausalustaan, sillä voi olla tietty vaikutus kehoon. Tämä edellyttää kuitenkin myös, että kaikki osapuolet jatkavat turvallisuuden popularisoimista ennen kuin kuluttajat tunnistavat sen.
Huolimatta siitä, kuinka käytännöllinen auton langaton lataustekniikka on ja kuinka käteviä käyttöskenaariot ovat, on vielä pitkä matka ennen kuin se voidaan kaupallistaa suuressa mittakaavassa. Laboratoriosta poistuminen ja sen toteuttaminen tosielämässä tie autojen langattomaan lataukseen on pitkä ja vaivalloinen.
Samalla kun kaikki osapuolet tutkivat voimakkaasti autojen langatonta lataustekniikkaa, myös "latausrobottien" käsite on hiljaa ilmaantunut. Langattomalla latauksella ratkaistavissa olevat kipukohdat edustavat kysymystä käyttäjän latausmukavuudesta, joka täydentää tulevaisuudessa kuljettajattoman ajon konseptia. Mutta Roomaan on enemmän kuin yksi tie.
Siksi "latausrobotit" ovat myös alkaneet tulla täydentämään autojen älykästä latausprosessia. Ei kauan sitten Pekingin osakeskusrakentamisen kansallisen vihreän kehityksen demonstraatiovyöhykkeen uusi voimajärjestelmän kokeellinen tukikohta lanseerasi täysin automaattisen linja-auton latausrobotin, joka voi ladata sähköbusseja.
Sähköbussin saapuessa latausasemalle visiojärjestelmä tallentaa ajoneuvon saapumistiedot ja taustalähetysjärjestelmä lähettää välittömästi lataustehtävän robotille. Reitinhakujärjestelmän ja kävelymekanismin avulla robotti ajaa automaattisesti latausasemalle ja tarttuu automaattisesti latauspistooliin. , käyttämällä visuaalista paikannustekniikkaa sähköauton latausportin sijainnin tunnistamiseen ja automaattisten lataustoimintojen suorittamiseen.
Tietysti myös autoyritykset alkavat nähdä "latausrobottien" edut. Vuoden 2023 Shanghain autonäyttelyssä Lotus julkaisi flash-latausrobotin. Kun ajoneuvoa on ladattava, robotti voi ojentaa mekaanisen varttansa ja työntää latauspistoolin automaattisesti ajoneuvon latausaukkoon. Latauksen jälkeen se voi myös vetää pistoolin ulos itsestään ja suorittaa koko prosessin aloittamisesta ajoneuvon lataamiseen.
Sitä vastoin latausroboteissa ei ole vain langattoman latauksen mukavuutta, vaan ne voivat myös ratkaista langattoman latauksen tehonrajoitusongelman. Käyttäjät voivat myös nauttia ylilatauksen ilosta nousematta autosta. Tietenkin robottien lataamiseen liittyy myös kustannuksia ja älykkäitä asioita, kuten paikannus ja esteiden välttäminen.
Yhteenveto: Kysymys uusien energiaajoneuvojen energian täydentämisestä on aina ollut kysymys, jota kaikki alan osapuolet pitävät erittäin tärkeänä. Tällä hetkellä ylilatausratkaisu ja akun vaihtoratkaisu ovat kaksi yleisintä ratkaisua. Teoriassa nämä kaksi ratkaisua riittävät tyydyttämään käyttäjien energiantäydennystarpeen jossain määrin. Tietysti asiat menevät aina eteenpäin. Ehkä kuljettajattoman aikakauden myötä langattomat lataus- ja latausrobotit voivat tuoda uusia mahdollisuuksia.
Postitusaika: 13.4.2024